探析固液搅拌槽内近壁区液相速度研究

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1、北京化工大学硕士学位论文固液搅拌槽内近壁区液相速度研究姓名：李良超申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：黄雄斌20040520北京化工大学硕士研究生学位论文固液搅拌槽内近壁区液相速度研究摘要固液悬浮是搅拌技术中很常见的操作。固液悬浮搅拌槽中固液两相流场的测定，对了解固液悬浮机理、固液两相流场的变化规律等有着重要的意义。本文采用自行研制的双电导电极探头对固液搅拌槽内距壁O．4mm的近壁区液相速度进行了测定。实验在直径O．476m的平底槽内进行，全挡板条件，固相体积分数由。从1．O％至5．4％变化。

2、实验研究表明在较低浓度的固液悬浮体系中，固体颗粒离底悬浮所需最小液相速度只与固液相的物理性质如固液相密度，颗粒尺寸、形状等因素有关，而与实验的操作条件如固相体积分数，桨型，桨的离底高度，在槽底离底悬浮位置等因素无关：液相速度和搅拌转速在近壁上流区成正比关系，而在槽底区不成正比关系；临界均匀悬浮时，近壁上流区液相速度不随固相浓度变化；悬浮高度处液相速度和操作条件如桨的离底高度、桨型、固相浓度、单双桨等因素无关。利用计算流体力学软件CFX5．5．1，对临界完全离底悬浮条件下搅拌槽内CBYIII桨的搅拌功

3、率准数和流场进行了初步数值模拟，并将近壁区液相速度、搅拌功率准数模拟值和实验值比较。模拟结果表明，数值模拟结果和实验结果有较好的一致性。关键词搅拌槽，近壁区，液相速度，固液悬浮，数值模拟‘索曼传喾、导卿滴黧越垒文公帮北京化工大学硕士研究生学位论文STUDYONLIQUIDVELOCITYNEARWALLREGION1NASOLID—LIQUIDSTIRREDTANKABSTRACTSolid-liquidsuspensionisacommonmixingprocess．Itisimportantto

4、measuresolidandliquidvelocitiesinastirredtankforthestudyofsuspensionmechanismandthelawofveloci．tychangeforbothsolidandliquid．Theexperimentwascarriedoutinafullbaffledcylindricalplexiglasstankof0．476mdiameterwithsolid-liquidsystem．ADewtypeofbi．electrodep

5、robewasusedtomeasureliquidvelocitynearwallregion(0．4mmfromthewall)inthesolid—liquidsystemwithsolidvolumetricconcentration(由v)from1．0％to5．4％．Theresultshowedthattheminimumliquidvelocitytomaintainparticlesjustsuspendedwasinfluencedbythepropertiesofthesoli

6、dandliquid，suchasthedensityofthesolidandliquid，thediameterandshapeoftheparticles，etc，notbytheoperationalconditions，suchassolidvolumetricconcentration，typeofimpellor,distanceofimpellorfromthebottomofthetank，thepositionsofsolidparticlesjustsuspension，etc

7、．Therelationshipbetweenimpellorspeedandliquidvelocityisdifferentinbottomregionandup—flowwall北京化工大学硕士研究生学位论文region．Liquidvelocityinup-flowwallregionisnotinfluencedbysolidconcentrationwhensolidparticlesjustuniformsuspensionandliquidvelocityinthetopofsusp

8、enedliquidlayerisnotinfluencedbyoperatingconditionsThecommercialsoftwareofCFX5．5．1hasbeenusedtonumericallysimulatepowernumberNpofCBYIIIimpellora．ndliquidvelocityinthesolid-liquidtankagitated．Theresultsobtainedbynumericallysimulatingarei